关于硬盘与光盘的底层差异及其镜像文件的制作和使用

       硬盘（因历史原因，又被称为磁盘）与光盘因物理结构的差异，底层（PBA、物理块地址、Physical Block Address）使用不同的表达方式来进行寻址。如早期机械硬盘使用与软盘一致的CHS（柱面、磁头、扇区，Cylinder、Head、Sector）寻址，这样的方式有诸多限制：有限的柱面、磁头和扇区编号以及不同柱面的扇区数必须一致，导致了机械硬盘的性能与容量的提高受到限制，于是后期机械硬盘使用了其他方法进行寻址；对于NAND闪存固态硬盘，则区分片（die）、区（plane）、区块（block）、行（row）、页（page）、串（string）、浮栅晶体管；对于光盘，则区分区段、轨道以及扇区等。此外，对于某个特定的位置，不同的设备可进行的操作也不相同：如机械硬盘可能支持读取与写入（覆盖），而NAND闪存固态硬盘不能够覆盖，但又支持擦除操作等。

       综上来看，不同的设备使用的物理寻址方式与支持的操作是不一致的，因此使用特定的硬件、固件或驱动程序来将其PBA统一转换为LBA（逻辑块地址、Logic Block Address）以及特定的单个块大小（常见的大小为512字节，4096字节少见且兼容性不如前者）（光盘的块大小为2048字节，但是在实际使用中人们似乎十分淡化光盘下块的概念，更没有提及PBA与LBA的区分，而更多的使用“分：秒：毫秒”这样的方法来表示位置。实际上我十分怀疑光盘并没有通用意义上的LBA概念，数据的逻辑位置与物理位置成一一对应关系；另一边，使用LMR和CMR的机械硬盘以及低端U盘、早期固态硬盘的PBA与LBA成相关性极强的线性关系，具体原因较复杂）。

        总之，转换为LBA后我们理应可以统筹一致地对待所有能够存储数据的设备：它们都是一个单个块大小确定、具有一定块数量的线性存储空间。然而，光盘与其余存储设备在此又一次出现了分歧。

       对于一般的存储设备而言，系统（广义上的，并不是单指操作系统（OS、Operating System））只需要直接使用LBA就可以存储数据。而实际使用中为了方便，一般会建立一个分区表（GPT（全局唯一标识符分区表、GUID（Gobal Unique IDentification） Partition Table）、MBR（主引导记录、Master Boot Record）等）来将不同范围的LBA划分为多个分区，并在数个分区上建立数个文件系统（FS、File System）（这一过程称为格式化（高级格式化、format）），之后便可在文件系统上存储文件。然而在实际应用中人们不会为光盘建立分区表并分区，而是直接在一整个存储空间上直接建立文件系统，因此我们无法在现有系统中为光盘分区、建立一定数量的文件系统并让其正常工作（甚至我们能够直接建立的文件系统的种类也十分有限，一般只有CDFS和UDF，而且这两种文件系统的标准极其混乱）（当然，我们可以通过写入镜像文件的方法来完成上述的一系列操作，只是即使正确完成也不会被系统成功识别）（有时在制作系统安装盘的时候软件所提供的USB-FDD启动方式就是指这种无分区表而直接建立文件系统的操作）。

        最后来看看关于镜像文件的问题。将存储设备对应LBA上的原始数据直接保存成一个文件，其就是镜像文件（常见的后缀：.iso（常用于光盘镜像）与.img（常用于硬盘与软盘的镜像））。可以制作一个硬盘镜像文件（从硬盘，显然，它包含分区表），也可以制作一个分区镜像文件（从硬盘或光盘；显然地，*.iso大概率是一个分区镜像文件）。而在需要时，将镜像文件写回某个存储设备，或直接将其挂载使用。

       就个人而言，使用Diskgenius来创建（从硬盘或新建）、编辑硬盘或分区镜像文件，并将其写回硬盘；使用Nero Burning ROM来创建（从光盘或新建）、编辑分区镜像文件并写入光盘；使用ImDisk Toolkit新建分区镜像文件、挂载分区或硬盘镜像文件（如果是从硬盘镜像文件，则只能挂载其中的一个分区），然后像使用本地硬盘、光盘一样使用；使用7zip来打开一个硬盘或分区镜像文件。